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2018 | OriginalPaper | Chapter

20. Spannungs- und Stromversorgung

Authors : Prof. Dr. Erwin Böhmer, Prof. Dr. Dietmar Ehrhardt, Prof. Dr. Wolfgang Oberschelp

Published in: Elemente der angewandten Elektronik

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Die für den Betrieb einer elektronischen Baugruppe erforderliche Gleichspannung wird oft durch Gleichrichtung aus der Netzwechselspannung unter Zwischenschaltung eines Transformators gewonnen. Der Letztere dient dabei zur Spannungsübersetzung und zur galvanischen Trennung vom Netz. Für die Erzeugung einer stabilen und glatten Gleichspannung wird dem Gleichrichter mit Ladekondensator üblicherweise ein Spannungsregler nachgeschaltet. Abb. 20.1a zeigt dazu die Schaltung mit einem integrierten Festspannungsregler, beispielsweise dem Typ 78XX.
Der Regler erzeugt darin aus der vorgeglätteten aber noch welligen Spannung ug eine stabile Ausgangsspannung Ua. Wegen der unvermeidlichen Leitungsinduktivität zwischen Ladekondensator CL und Regler können leicht Regelschwingungen auftreten, zu deren Vermeidung man grundsätzlich einen induktivitätsarmen Kondensator Ce (0,1 … 1 µF) unmittelbar am Regler zwischen den Schaltungspunkten E und M anbringt. Empfehlenswert ist zusätzlich ein induktivitätsarmer Tantal-Kondensator Ca ≈ 1 µF am Ausgang. Eine zwischen die Klemmen E und A geschaltete Diode schützt den Regler vor schädlichen Rückströmen, die auftreten können, wenn die Eingangsspannung abgeschaltet wird.

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Footnotes
1
Siehe Abschn. 18.​8 und Anhang B.20.
 
2
Siehe Anhang B.20.
 
3
Siehe Abschn. 4.​7.
 
4
Siehe Abschn. 18.​8 und Anhang B.20.
 
5
Siehe Abschn. 6.​5.
 
6
Siehe Anhang B.20.
 
7
Siehe Anhang B.20.
 
8
Siehe Anhang B.20.
 
9
Etwa um den Faktor 10 besser als Zink/Kohle- und Alkaline-Zellen.
 
10
Vgl. Abschn. 3.​3.
 
11
Vgl. Anhang B.20.
 
12
Zu einer geeigneten Zeitsteuerung vgl. Abschn. 19.​8.
 
13
Siehe Abschn. 3.​5 (Grundlagen).
 
14
Siehe auch Anhang B.20.
 
15
Siehe Abschn. 3.​5 (Grundlagen).
 
16
Siehe auch Anhang B.20.
 
17
Neuentwicklungen verwenden auch Edelstahlbipolarplatten, die wesentlich dünner herzustellen sind.
 
18
Vgl. Abschn. 20.6, bei der Kennliniendarstellung sind die I- und U-Achse vertauscht.
 
19
Siehe Abschn. 14.​7.
 
20
Siehe Anhang B.20.
 
21
Siehe Anhang B.20.
 
22
Gebräuchlich ist auch die Bezeichnung „Hochsetzsteller“, siehe Abschn. 20.8.
 
23
Zur grundsätzlichen Funktion des Inverters siehe Abschn. 20.8, zum MC 34063 siehe Abschn. 20.9.
 
24
Unter dem Siebfaktor S versteht man den Kehrwert des Übertragungsfaktors A. Für ein einfaches LC-Glied mit den Elementen L und C ergibt sich nach Abschn. 5.​8 für den steilen Bereich der Filterkurve S ≈ \(({\upomega}/{\upomega}_{0})^{2}\) = \({\upomega}^{2}\)LC.
 
25
Zur grundsätzlichen Funktion des Abwärtswandlers siehe Abschn. 20.8, zum MC 34063 siehe Abschn. 20.9.
 
26
Siehe Abschn. 18.​8 und Anhang B.20.
 
27
Siehe Abschn. 18.​8 und Anhang B.20.
 
28
Firmenbezeichnungen: SG 3524 (Silicon General), LM 3524 (National Semiconductor).
 
29
Sperrwandler speichern die gesamte vom Eingang aufgenommene Energie zwischen und leiten diese erst während der Sperrphase des Schalttransistors zum Ausgang weiter. Beispiele sind der Aufwärts- und Inverswandler nach Abschn 20.9 und 20.10. Die besprochenen Abwärtswandler sind „Flusswandler“, die Energie bereits während der Leitphase vom Eingang zum Ausgang übertragen.
 
30
Zum Schaltregler MC 34063 siehe Abschn. 20.9.
 
31
Zu Schalenkernen siehe Abschn. 5.​4.
 
32
siehe Abschn. 11.​13.
 
33
Siehe Abschn. 18.​8, 20.1, 20.2 und Anhang B.20.
 
34
Siehe Abschn. 20.11, 20.12 und Anhang B.20.
 
35
Siehe Abschn 4.​7.
 
36
Siehe Abschn. 20.8 und 20.9.
 
37
Siehe Anhang A.14.
 
Metadata
Title
Spannungs- und Stromversorgung
Authors
Prof. Dr. Erwin Böhmer
Prof. Dr. Dietmar Ehrhardt
Prof. Dr. Wolfgang Oberschelp
Copyright Year
2018
Book
Elemente der angewandten Elektronik

Print ISBN: 978-3-8348-1496-8

Electronic ISBN: 978-3-8348-2114-0

Copyright Year: 2018

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-2114-0_20